JPS58111863A - 放射線硬化性エポキシ/アクリレ−ト−ヒドロキシル被覆組成物 - Google Patents

放射線硬化性エポキシ/アクリレ−ト−ヒドロキシル被覆組成物

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JPS58111863A
JPS58111863A JP22479282A JP22479282A JPS58111863A JP S58111863 A JPS58111863 A JP S58111863A JP 22479282 A JP22479282 A JP 22479282A JP 22479282 A JP22479282 A JP 22479282A JP S58111863 A JPS58111863 A JP S58111863A
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JP
Japan
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epoxy resin
human
coating composition
acrylate
functional acrylic
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JP22479282A
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フランク・アンドリユ−・ナギ−
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ExxonMobil Oil Corp
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Mobil Oil Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/10Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers containing more than one epoxy radical per molecule

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線により硬化可能なエポキシ樹脂−アクリ
ル単量体被覆組成物に関するものである。
米国特許第4.156.035号には硬化剤として第V
Ia族オニウム塩とインジインエーテルの如キ遊離基光
開始剤との配合物を使用し、空気中で厚:・1 い部分に光硬化できるエポキシ樹脂とアクリルまたはメ
タクリル単量体との混合物の開示がある。
その特許は、エポキシ樹脂が第VIaオニウム塩により
接触された放射線により陽イオン的に硬化することが知
られていることを記載している。もつとも軽い硬化は薄
いフィルム(0,025wm)だけに効果があり、より
厚いフィルムは全体の硬化を達成するには極めて長時間
の硬化を必要とする。該特許はまたアクリル及びメタク
リル化合物は放射線により陽イオン的に硬化されず遊離
基の光開示剤を必要とし、かつ、アクリルまたはメタク
リル化合物は厚い部分では光分解的に硬化できるが、表
面が空気の抑制を受は表面に粘着性を生ずることを記載
している。その結果、粘着性のないフィルムを得るため
には不活性の雰囲気が好ましい。
本発明はアクリルまたはメタアクリル単量体がまたヒド
ロキシル反応性を含有していればエポキシ樹脂とアクリ
ルまたはメタアクリル単量体の混合物はUVまたはイオ
ン化した放射線により空気中または不活性雰囲気におい
て厚手または薄手のフィル文を粘着性無く硬化できる観
察に基づいている。かかる硬化は遊離基開始剤なしに第
VIa族オニウム塩を使用し1着イオン的に実施される
従って、本発明はエポキシ樹脂、ヒト90キシル反応性
を有するアクリルまたはメタクリル単量体、及び放射線
感能第VIa族オニウム塩からなる被覆組成物を提供す
る。・また本発明はまたかかる組成物により被覆しかつ
硬化した基質を提供する。
本発明の被覆組成物中に使用されたエポキシ樹脂は内部
、末端または環状構造のいずれかにある1個以上゛のア
ルファーエポキシ基を有する化合物である。それらは動
物性および植物性油類、エステル、エーテルおよびブタ
ジェン誘導体を包含する種々のポリ不飽和構造体から誘
導できる。かかる多数のエポキシ樹脂およびそれらを製
造する方法はマツクグローヒル書籍株式会社にューヨー
ク)のリーおよびネフイーA/ (Lee and N
eville)による6ハンビズツクオブエポtキシレ
ジン”の第2章および第3章に記載され、商業的に入手
可能の樹脂がその出版物の付録に記載されている。
特に有用なかつ商業的に容易に入手可能なエポキシ樹脂
はビスフェノール類のジグリシジルエーテル例えばビス
フェノールへのジグリシジルエーテルである。今1つの
有用な部類のエポキシ樹脂はエポキシ化したエステル、
例えば3.4−エポキシシクロへキシル−メチル−3,
4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3.4
−工$キシーs−メチルーシクロヘキシルメチル−6,
4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレ
ート、およびビス(6,4−エポキシ−6−メチルンク
ロヘキシルメチル)アジo  f、である。これらのエ
ポキシ樹脂はいずれも単独またはいずれか1種以上の他
のエポキ・シ樹脂と混合して本発明の組成物に使用でき
る。本発明の組成物に使用されるエポキシ樹脂は約10
0−約1000のエポキシ当量を有するのが好ましい。
使用できる他の1つの型のエポキシ樹脂は化学量論量の
ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレートで
ある。かかるエステル化反応を実施するのに必要な条件
は米国特許第4.064.026号に記載されている。
本発明の組成物の第2の成分であるヒドロキシル反応性
を有するアクリルまたはメタクリル化合物はヒト90キ
シアルキルエステル、例えばヒト90キシエチルアクリ
レート、ヒト90キシエチルアクリレート、ヒト90キ
シプロピルアクリレートおよびヒドロキシプロピルメタ
クリレートである。
ヒドロキシル官能性のアクリルおよびメタクリル化合物
の今1つの種類は CH2FC(R)OOCH2CH(OH)CH20R1
を有するものである。式中Rは水素またはメチルであり
 R1はC1−C4アルキル、フェニルまたはクレジル
である。この種類の化合物はアルキル、フェニルまたは
クレジルグリシジルエーテル、例えばブチルグリシジル
エーテルによるアクリル酸またはメタクリル酸の周知の
付加エステル化反応により製造できる。
更に化合物の1種類は一般式 を有するものである。式中、Rは水素またはメチル、R
“はC,−C4アルキレン、R”/は水素またはC1−
03アルキルおよびXは1−“10の整数である。
一般にこれらの化合物は、ヒドロキシアルキルアクリレ
ートまたはメタクリレートを例えば酸化エチレン、1.
2−エポキシプロパンおよヒ1,2−エポキシブタンな
どの酸化アルキレン(1,2−エポキシアルカン)とを
(メタ)アクリレートと酸化アルキレンとのモル比を1
=1ないし約1:10で゛使用し約30−75℃で1.
かつ67ツ化硼素エーテレートの如き開始剤を使用し、
反応させることにより製造できる。アルキレン基がエチ
レン、かつR″′が水素である特定の場合に(メタ)ア
クリレートはポリ(オキシエチレン)グリコール(例え
ば登録商標カルボワックスとして市販されている)を(
メタ)アクリル酸または(メタ)アクリロイルクロリド
とモノエステル化することにより製造できる。これらの
種類の化合物の例にはブトキシ−2−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル
アクリレート、フレジキシ−2−ヒトゝロキシプロビル
アクリレート、エチルアクリレートのヒドロキシインタ
(オキシプロピル)エーテル、′プロピルアクリレート
および相応するメタアクリレートのヒト90キシヘキサ
(オキシブチレン)エーテルが包含される。
本発明の被覆組成物に使用された第VIa族オニウム塩
は米国特許第4.058.401号に記載されているも
ので、それは一般式: %式% ) の化合物を指す。式中、Rは1価の芳香族基で、R1は
アルキル、シクロアルキルおよび置換アルキル基から選
択された1価の脂肪族基である。
R2は脂肪族および芳香族基から選択された複素環また
は溶融環化合物を生成する多価!有機基テする。Xは硫
黄、セレンおよびテルルかう選択された第VIa族元素
である。Mは金属またはメタロイト9であり、Qはハロ
ゲンである。aは0または1−6の整数である。bは0
.1または2である。Cは0または1である。a、 b
およびCの合計は6またはXの原子価の値を有する。d
 = e −fでfはMの原子価の値を有し、2ないし
7の整数であり、e>fであり、8までの整数である。
R基は例えばフェニル、トリル、ナフチルおよびアンス
リルの如きC(6−t3)芳香族炭化水素基;およびC
−アルコキシ% C(1−8)アルキル、二(18) トロ、クロロおよびヒドロキシル如き1価の基1−4個
により置換した前述の芳香族炭化水素基;ベンゾイルお
よびフェニルアシルの如きアリルアシル基;およびピリ
ジルおよびフルフリルの如き複素環基である。R1基に
はメチルおよびエチルの如きC(1−s)アルキル;お
よび、−C2H40CH3゜−cH2cOoc2H5オ
ヨヒ−CH2COCH3ノ如キ置換アルキル;が包含さ
れる。R2基には の如き構造が包含される。
Mの実例はSb、 Fe、 Sn、 Bi、 At、 
Ga、 In、 Ti、 Zr、、Sc、 V、 Or
、 Mnおよび0日の如き遷移金属;ランタニドゝ、例
えばCe、 Pr、 NdおよびT、h、 ?a、 U
、 Npの如きアクチ三ドの如き希土類金属およびB、
 P、 A8の如き非金属である。
−(e−f) [MQ)     に包含される錯陰イオンは例えば、
BF;、 PF;、 AsFi、 SbF;、 Fea
t’、 5nCtjSbC46,BtC4丁AzFj、
 Gacz;、 InF’;、 ’riFj’;”およ
びZrF;;である。
本発明による組成物は適当に、重量ベースで1−99%
、好ましくは30−75%のエポキシ樹脂、99−.1
%、好ましくは70−20%のOH含有(メタ)アクリ
ル化合物および0.1−10%、好ましくは1−10%
の第V工a族オニウム塩を含有する。エポキシ樹脂およ
びOH−含有(メタ)アクリル化合物の量は適当にエポ
キシ10Hの比が0.1−100、好ましくは1−10
であるような量である。
本発明の被覆組成物は広範囲の基質、例えば金属、紙、
皮革、および布に塗膜、噴霧およびロールコートを包含
する通常の適用法の何れかを使用して施工できる。適当
な金属基質にはアルミニウム、鋼およびスズメッキした
鋼が包含される。施工後、被覆物は約0.1わおよび6
0秒の開放射線に露出しで硬化される。若干の場合に、
被覆物は放射線に短時間、例えば1秒以下に露出するこ
とにより硬化され、フィルムがインクおよび/あるいは
湿潤インキフェスを受入れるよう十分に固定される。印
刷またはフェス操作後、これらの被覆物は更に約120
℃−240℃で6秒および約5分の間焼付けて硬化され
る。
適当な放射線源は紫外光および゛電子ビーム放射線であ
る。電子ビーム放射線は高圧電子加速器、共振変圧器、
変圧整流器、マイクロ波波導線形加速器およびシンクロ
トロンにより生成した高エネルギー電子から得られる。
次の実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例中、FC−508は6M社から入手できる第VI
a族オニウム塩であって、トリフェニルスルホニウム6
7ツ化リン酸塩であり、ERL−4221は3.4−エ
ポキシシクロ−ヘキシルメチル−3,4エポキシンクロ
ヘキサンカルボキシレート(ユニオンカーバイトゝより
)で133のエポキシ当量を有スる。EPON 828
 (シェルケミカル社より)185−192のエポキシ
当量を有するビスフェノールへのジグリシジルエーテル
である。EPON 828(HEA)2はヒドロキシエ
チルアクリレートによって化学量論的にエーテル化した
Epon 828である。
HEA、 5POは5単位の酸化プロピレンで付加した
ヒドロキシエチルアクリレートである。2 EHAは2
−エチルへキシルアクリレートで、かつButylCe
’lloは2−ブトオキシエタノールである。
硬化サイクルにおいてUV硬化における変換PBチは分
/ランプ当り7.6 mの速度でUV光源を受け、17
5℃で5分間後期焼付したアルミニウム上の0.005
朋フイルム被覆物の変換チであり、EB硬化における変
換PB%′+ま電子ビームからの放射線を35Keyの
線量で受け175℃5分間後期焼付したアルミニウム上
の0.005wnフィルムの被覆物の硬化チである。
厚いフィルムは給油鋼試験パネルを被覆により被覆して
得、もし硬化したフィルムの場合はパネルfP藝脱離し
て伸び率および破壊強さくKPa)のために標準引張り
試験を行った。UV硬化の際には、もしフィルムか、分
/ lamp当り7.6 mの速度でUV光線で硬化し
、室温で24時間熟成した場合はE/EB%は0.07
6wmフィルムの伸び率および破壊強さである。EB硬
化においてE/88%はもしフィルムが電子ビームから
の放射線50KGyに露出し室温で24時間熟成した時
は0..076■フイルムに対して同じデータである。
実施例 1−11 第VIa族オニウム塩触媒を含有する一連の被覆混合物
を製造した。実施例i; 2.3はエポキシ樹脂を含有
した。実施例4.5.6および7は本発明によりエポキ
シ樹脂およびヒドロキシ官能性アクリル樹脂を含有した
。残余の実施例はエポキシ樹脂を含有し、ヒドロキシ官
能性アクリル樹脂を含有しなかった。各組成物は上記の
如く厚手および薄手のフィルムを被覆した。UV硬化は
空気中で実施した。EB硬化は不活性(N2)雰囲気中
で行い硬化は空気中と同様にした。データおよび結果を
次の表に記載した。
実施例       1234    5FC,−50
85,05,05,05,05,0ERL−42219
4゜5 −  45.0  −    48.0EPO
N828     − 94゜5 49.0 48.0
    −EPON 828(HEA)2 −  −  −  23.3   23.3HEA、5
PO−−−23,32”B、32EHA       
  −−−’−−ButylCello、      
−−−−−−エポキ’/10H比NA   NA   
NA   4,66、ClUV硬化 変換PB%       92 97 95 97  
  96E/BS%        DNCDNCDN
C32/15170 10/1380EB硬化 変換PB%        84 94 80  93
    80E/BS         DNc  D
NC:  DNC45/8270 28/4140DN
C:硬化せず 6.7891011 4、s     4.5  4.5  4.5    
4.5  4.550.0    50.050.0 
 −      −   −−      −   −
  50.0    50.050.045.0.  
       −  45.0     −   −−
     45.0  −         45.0
  −−      −  45.0  −     
−  45.03.3     NA1.1  2.3
     NA   1.089    55  69
’90    60  6540/6205  DNC
DNC10,/2760  pNc  DNC8352
5282’    57  5244/6690  D
NCDEC50/3030  DNCDNC表のデータ
からエポキシ樹脂およびヒドロキシル官能性アクリル樹
脂(実施例4.5.6.および9)の両者を含有する混
合物は厚手、薄手フィルム共良く硬化したことが明白で
ある。エポキシ樹脂のみを含有する混合物(実施例1.
2.3. )は薄いフィルムのみが良く硬化し、厚いフ
ィルムは硬化しなかった。エポキシ樹脂およびアクリル
樹脂のみを含有する混合物(実施例7および10)また
はヒドロキシル官能性化合物のみを含有する混合物は相
対的に薄いフィルムが相対的に僅かに硬化し厚いフィル
ムは硬化しなかった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1種類のエポキシ樹脂、ヒドロキシ反応
    性を含有するアクリルまたはメタクリル単量体、および
    放射線感光性筒VIa族オニウム塩からなる被覆組成物
    。 2、全組成の重量に基いて、エポキシ樹脂1−99 s
    、 ヒト9キシ官能性アクリルまたはメタクリル単量体
    99−1%、および第VIa族オニウム塩0.1−10
    %を含有する特許請求の範囲第1項記載の被覆組成物。 3、全組成の重量に基いて、エポキシ樹脂6〇−75%
    、ヒト90キシ官能性アクリ、ルまたはメタクリル単量
    体70−20%、および第VIa族オニウム塩1−10
    %を含有する特許請求の範囲第1項記載の被覆組成物。 4、エポキシ樹脂が、185−192のエポキシ樹脂を
    有するビスフェノールへのジグリシジルエーテルとヒト
    50キシエチルアクリレートで化学量論的にエーテル化
    され185−192のエポキシ樹脂を有するビスフェノ
    ールへのジグリシジルエーテルとの混合物であり、ヒト
    90キシル官能性アクリル単量体が、5.単位の酸比プ
    ロピレンを付加したヒトゝロキシエチルアクリレートで
    ある特許請求の範囲第1項ないし同第6項の何れかの項
    に記載した被4組成物。 5、 エポキシ樹脂が、ヒトゝロキシエチルアクリレー
    トと化学量論的にエーテル化され185−192のエポ
    キシ当量を有するビスフェノールAのジグリシジルエー
    テルであり、ヒドロキシル官能性アクリル単量体が5単
    位の酸化プロピレンを付加したヒト80キシエチルアク
    リレートである特許請求の範囲第1項ないし同第6項の
    いずれかの項に記載した被覆組成物。 6、エポキシ樹脂が、3,4−工14キシシクロヘキシ
    ルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
    レートであり、ヒト90キシル官能性アクリル単量体が
    5単位の酸化プロピレンを付加したヒドロキシエチルア
    クリレートである特許請求の範囲第1項ないし同第6項
    のいずれかの項に記載した被覆組成物。 7、エポキシ樹脂が、185−192のエポキシ樹脂を
    有するビスフェノールAのジグリシジルエーテルであり
    、ヒドロキシ官能性アクリル単量体が5単位の酸化プロ
    ピレンを付加したヒドロキシエチルアクリレートである
    特許請求の範囲第1項ないし同第6項のいずれかの項に
    記載した被覆組成物。
JP22479282A 1981-12-22 1982-12-21 放射線硬化性エポキシ/アクリレ−ト−ヒドロキシル被覆組成物 Pending JPS58111863A (ja)

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JP (1) JPS58111863A (ja)

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